数字化在线式UPS的升压型PFC设计研究

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1、摘要随着计算机应用的日益普及和全球信息网络计数的迅速发展，用电设备对供电质量的要求越来越高，UPS的数字化控制已成为必然的发展趋势。众多类型的UPS中，在线式UPS的性能最好，应用最为广泛。随着数字化控制技术的发展，DSP(DigitalSignalProcess)技术开始被不断的引入UPS控制技术之中，在线式UPS电路的简化和数字化都成为了可能。本文分析了UPS系统中升压型功率因数校正(BoostPFC)电路的原理，并对其主电路模型进行了数学分析，提出了以电压环为外环，电流环为内环的数字化双环控制策略，并且给出了具体的控制方案。同时，文中给出了硬件电路的拓扑结构和具体功

2、率电路、控制电路的设计细节。采用了TI公司生产的DSP芯片TMS320LF2406A作为系统的主控制芯片，进行软件设计。对参考正弦波的产生、系统的时序和中断结构，以及重要的程序，都作了详细地叙述，并给出了具体的软件实现流程图。文章的最后，给出了在Saber环境下系统电流和输出直流母线电压的仿真波形，仿真结果和分析表明，采用数字化双环控制策略，效果良好，输出正负Bus电压可以分别进行调节，在一定负载情况下电压较为稳定，并且输入功率因数有相当的改善，因此，该控制策略合理有效，具有较强的实际意义。最后对有待进一步解决的问题进行了分析。关键词：在线式UPS，数字化，升压型功率因数

3、校正，双环控制IAbstractWiththewideapplicationofcomputerandthedevelopmentofinternet,thereishigherdemandonpowersupply,andthereisaninevitabletrendindigitalcontrolofUPS.TheperformanceoftheonlineUPSisthebestamongallkindsofUPS,anditiswidelyusedinmanyfields.Withthedevelopmentofdigitalcontroltechnology,

4、DigitalSignalProcesshasbeenbroughtintothecontrolofUPSconstantly.ThecircuitsimplificationanddigitizationofonlineUPSbecomepossible.Thisthesisanalyzestheboostpowerfactorcorrection(BoostPFC)converteroftheonlineUPS,andgivesthemathematicalmodelofthemaincircuit.Then,bringsupthedigitaldouble-loop

5、controlstrategy,whichisoutervoltageloopandinnercurrentloop.Thengivesspecificcontrolprogram.Thethesisalsodescribesthecircuittopologyandspecificdesignissues.thenusetheDSPTMS320LF2406AwhichisproducedbyTexasInstrumentstobethemaincontrolchipofthesystem,anddesignthesoftware.Thedigitalmethodstog

6、eneratethesinewave,theinterruptionandsomeimportantprogramsareallpresentedindetail,andthengivesspecificsoftwareflowcharts.Finally,Thethesisgivesthewaveformsofcurrentandoutputdcvoltagewhicharegotwithsabersimulation.Itiseffectivetoadoptthedouble-loopcontrolstructure.Thepositiveandnegativeout

7、putvoltagecanberegulatedrespectivelyandarestablewithcertainload.Theinputpowerfactorisimproved.So,thiscontrolstrategyisreasonableandeffective.Atlast,someissuesareanalyzedwhichwillbesettledinthefuture.KeyWords：onlineUPS,digital,boostpowerfactorcorrection,double-loopco